「富士山戴上笠雲就會下雨」，為什麼會準？
― 看似靜止的雲中，濕潤的風正不斷穿過
山頂上，有時會獨自浮著一朵像帽子的雲。富士山周邊自古就流傳著「出現笠雲，雨就不遠了」的說法。這朵雲看起來一動也不動，但其實內部有強風正快速穿過。而這股風帶著濕氣，正是天氣即將變壞的前兆。
晴朗的早晨，從新幹線的車窗望見富士山。只有山頂罩著一朵光滑潔白、像斗笠般的雲。
周圍的天空明明十分晴朗，唯獨這朵雲過了幾十分鐘仍停在同一個地方不動。
然而當地的漁民或農民看到這朵雲，就會開始收拾工具，說「明天要下雨了」。
笠雲能預告下雨，原因只有2個
撞上山的風，為了越過山而被抬升。上升時冷卻變成水滴，下降時回溫又消失。所以雲看起來，就像黏在山頂正上方那個「位置」上一樣。
只要稍微抬升就能變成雲,表示空氣中含有大量水蒸氣。這種濕潤的風,通常會在帶來降雨的低氣壓接近之前吹起。
也就是說，笠雲是把高空風的「濕潤程度」，藉由山的作用化為肉眼可見的招牌。接下來依序來看看。
看似靜止的雲中，風正不斷穿過
空氣被抬升時,周圍氣壓下降,體積膨脹。膨脹時會消耗自身的熱量,所以空氣會變冷。變冷的空氣無法再容納那麼多水蒸氣，於是出現細小的水滴。這就是雲。
請看圖1。從左邊吹來的風，為了越過富士山，會在山上被抬升。抬升幅度最大的地方，就在山頂正上方。於是只有超過點線高度的空氣，才會變成雲。
越過山頭進入下坡後，空氣受到壓縮而升溫。於是水滴蒸發，雲立刻消散。雲的左端不斷有新雲生成，右端則持續消失。不論風吹得多強，雲的「形狀」始終停留在山頂正上方。
笠雲呈現光滑圓潤的形狀，也是一個線索。蓬鬆的雲，是空氣自行向上翻湧時形成的。笠雲則相反，是不易上下混合的穩定空氣，沿著山坡安靜地被抬升時形成的。
笠雲是「濕潤氣流正在到來」的訊號
試著拖動圖1的滑桿，就會發現點線的高度會因空氣的濕潤程度而大幅改變。濕潤的空氣，只需抬升數百公尺就能成雲。乾燥的空氣，即使抬升1000公尺以上也不會成雲。出現笠雲，表示富士山頂附近高度流動的風，已經濕潤到幾乎要成雲的程度。
在日本附近，什麼時候高空會流入濕潤強風呢？最典型的情況，就是低氣壓或鋒面從西邊接近之前。在低氣壓前方，南方吹來的溫暖濕潤氣流會進入高空。地面也許仍是晴天，但天空上層，降雨的準備其實已經開始了。
漁民與農民，在沒有天氣預報的時代，就已經用富士山這座巨大的「測量器」，讀出這種「天空上層的變化」。當然，這個方法也有失準的時候。即使濕潤氣流到來，若低氣壓偏向南方通過，雨也不會落下。但它仍是一個可靠的線索，能告訴我們地面上看不見的高空濕氣狀況。
越過山頭的風，不會立刻恢復平坦，而是會一邊上下起伏、一邊往下風側前進。在波浪的波峰處再度形成雲時，就會在遠離山頭的天空中，浮現出像透鏡一樣的雲，這就是「吊雲」。這朵雲看起來也是靜止的，但內部同樣有強風穿過。它是山頭上空風勢強勁、空氣劇烈起伏的訊號，因此登山者與小型飛機的飛行員，看到這朵雲都會提高警覺。
總結
笠雲，是越山氣流在山頂上方被抬升、冷卻後凝結成水滴的部分。雲的形狀看起來靜止不動，但內部的空氣其實不斷在替換。只要稍微抬升就能成雲、如此濕潤的氣流，往往正是低氣壓接近的前兆。
笠雲，是山為高空濕潤氣流蓋上的標記。
看似靜止的雲中，明天的雨正穿流而過。
關於越山的風在另一側會如何變化，可參閱「越過山頭的風，為什麼會突然變熱？」；關於山區天氣為何容易劇烈變化，可參閱「山區的天氣，為什麼變化得那麼快？」，文中都有詳細說明。
- 如果看到山頂或附近高山上掛著雲，用智慧型手機拍下雲的邊緣與山稜線的位置關係。
- 每隔5分鐘，從同一個地方拍3~4張照片，互相比較。一般的雲會持續移動，但笠雲或吊雲應該幾乎停留在同一個位置。
- 記錄當天與第二天的天氣。持續觀察幾次之後，就能知道在自己居住的地區，「笠雲之後下雨」的準確率有多高。
仔細觀察雲的邊緣，有時會發現雲的整體形狀不變，但細微的紋路卻逐漸往下風側流動。這正是空氣在雲中穿流而過的證據。
想了解更多的人 ― 用語、公式與教科書的對應從國中理化到大學專業科目，明確標示內容屬於哪個程度
- 國中國中理化課的學習範圍
- 高中高中「地球科學」的學習範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書專欄介紹的內容
- 大學高中不教，屬於大學專業科目（氣象學、大氣動力學）的內容
- 研究即使在大學也不會當作「定論」教授，是研究人員目前仍在探究中的課題
國中用語：這個現象有名字
- 笠雲：像斗笠一樣覆蓋在山頂上的雲。在雲的分類中，屬於透鏡狀雲的一種。
- 吊雲：浮在山的下風側高空、呈透鏡狀的雲。由越山的風起伏波動而形成。
- 露點：將空氣持續冷卻時，水蒸氣開始轉變為水滴的溫度。氣溫與露點的差越小，表示空氣越濕潤。
國中高中用公式驗證：要抬升多少才會成雲？
笠雲是否會形成，取決於「山能把空氣抬升多高」與「抬升多少公尺才會成雲」兩者的比較。我們用公式求出後者。
| 用符號表示 | h ＝ 125 × ( T − Td ) 〔h 的單位為 m〕 |
| 用文字表示 | 成雲所需的抬升高度 ＝ 125 m × （氣溫與露點的差） |
| 公式的來源 | 被抬升的空氣，會因膨脹而消耗自身熱量而冷卻（絕熱膨脹）。氣溫每100 m下降約1℃，但露點每100 m只下降約0.2℃。兩者的差距逐漸縮小，縮小到0的高度就是成雲的高度 |
| 符號 | 意義與單位 |
| h | 成雲所需的抬升高度（m） |
| T | 抬升前空氣的氣溫（℃） |
| Td | 抬升前空氣的露點（℃） |
| 乾燥空氣上升時氣溫的下降速率 | 每100 m 約1.0℃ |
| 上升時露點的下降速率 | 每100 m 約0.2℃ |
| 濕潤日的高空氣溫與露點之差（例） | 3℃ |
| 乾燥日的高空氣溫與露點之差（例） | 10℃ |
| 每100 m，氣溫與露點之差縮小的量 | 1.0 − 0.2 ＝ 0.8（℃） |
| 差距縮小1℃所需的高度 | 100 ÷ 0.8 ＝ 125（m） |
| 濕潤日成雲所需的抬升高度 | 125 × 3 ＝ 375（m） |
| 乾燥日成雲所需的抬升高度 | 125 × 10 ＝ 1250（m） |
| 乾燥日需要抬升到濕潤日的幾倍 | 1250 ÷ 375 ≒ 3.3（倍） |
假設山把空氣抬升的高度為數百公尺，濕潤日就能達到成雲高度，乾燥日則達不到。像東京鐵塔（333 m）那樣的高度就能成雲的空氣，代表它已經相當濕潤。這個差異，正是區分笠雲「出現的日子」與「不出現的日子」的關鍵。
高中高中＋為什麼笠雲平滑圓潤，又固定出現在同一個位置？
高中上面計算中用到的「每100 m約1℃」，稱為乾絕熱遞減率。成雲之後，由於水蒸氣轉變為水滴時會釋放熱量，冷卻速率會變慢，約為每100 m下降0.5℃左右（濕絕熱遞減率）。上面求出的高度，是「舉升凝結高度」這個概念的簡化版本。
高中＋笠雲容易形成的條件，是大氣處於「穩定」狀態時。在穩定的大氣中，被抬升的空氣會比周圍更冷、更重，因此會傾向回到原來的高度。所以空氣不會像積雨雲那樣自行向上翻湧，而是沿著山的形狀平滑地上下移動。雲的上緣與下緣如此光滑圓潤，正是這個原因。
大學山岳波：下風側為何雲會排成一列
在穩定的大氣中，被上下推移的空氣會因浮力而試圖恢復原位，於是產生振動。表示這種振動快慢的量，就是布蘭特－維賽拉振動頻率（浮力振動頻率），典型數值約為每秒0.01。當風速為 U 的氣流乘載著這種振動時，就會形成相對於地面靜止不動的波，這就是山岳波（背風波），其波長大約是 2π × U ÷ N。
| 將風速除以浮力振動頻率 | 15 ÷ 0.01 ＝ 1500（m） |
| 乘上2π（約6.28）換算成波長 | 1500 × 6.28 ＝ 9420（m） |
計算結果顯示，下風側大約每隔10 km會出現一個波峰，吊雲有時便會沿著這些波峰排列成列。
📖 公式的推導與更深入的內容：山岳波（維基百科，日文） ／ 舉升凝結高度（維基百科，日文）
研究目前尚未完全弄清楚的事
- 這個傳統說法，準確率有多高？ 據稱笠雲之後降雨的機率，會因季節、雲的形狀、風向而有所不同。將長期觀測記錄與天氣圖互相對照的驗證研究，目前仍相當有限。
- 山岳波轉變為亂流的條件。 山岳波有時會崩潰，形成強烈的亂流，或是在山腳引發強風。究竟在什麼條件下會崩潰，為了航空安全，相關研究仍在持續進行。
- 雲中微小水滴的一生。 在笠雲內部，水滴生成後幾分鐘內就會消失。這段期間是否會形成冰晶，據認為會受到高空微小塵粒性質的影響，詳細的觀測仍在進行中。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內」的解說。即使在數值預報已經相當進步的今天，這個古老的傳統說法，仍是值得深入驗證的研究題材。
與教科書的對應（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應段落 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化2年「氣象與其變化」（露點・雲的形成） | 上升冷卻成雲 |
| 高中 | 地球科學「大氣的構造與運動」（絕熱變化） | 每100 m約1℃的冷卻速率 |
| 高中＋ | 地球科學的進階內容（大氣的穩定・不穩定） | 笠雲平滑圓潤的原因 |
| 大學 | 氣象學・大氣動力學（浮力振動頻率、山岳波） | 吊雲排列的間隔 |
| 研究 | 大氣邊界層・雲物理學 | 傳統說法的驗證、山岳波的亂流化 |
| ― | 與生活的關聯 | 從山上的雲，察覺半天到一天後天氣將變壞 |
- 小倉義光『一般気象学（第2版補訂版）』東京大学出版会（《一般氣象學（第2版修訂版）》，東京大學出版會）
- 荒木健太郎『雲を愛する技術』光文社新書（《愛上雲朵的技術》，光文社新書）
- Durran, D. R. "Mountain Waves and Downslope Winds", Atmospheric Processes over Complex Terrain, Meteorological Monographs, American Meteorological Society (1990)
- 透鏡雲（笠雲・吊雲）― 維基百科（日文）
※本文為一般大眾科普解說。文中數值僅為理解機制所用的參考估算值。笠雲只是天氣變壞的其中一種判斷依據。登山或海上、山區活動的判斷，請以氣象廳的天氣預報、警報與注意事項，以及地方政府等官方資訊為準。